冷卻水系統(tǒng)中金屬的微生物腐蝕
2016-06-02 09:41:41
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一、 鐵和低碳鋼
鐵細菌是好氧菌。它們中的一些細菌可以將二價鐵氧化為三價鐵，使之以鞘的形式沉淀下來，同時還產(chǎn)生大量黏液，構(gòu)成銹瘤。由于他們耗氧，而生成的銹瘤又阻礙氧的擴散，銹瘤下面的金屬表面常常處于缺氧狀態(tài)，從而構(gòu)成氧濃差電池，引起鋼的腐蝕。鐵細菌產(chǎn)生的銹瘤除了會引起腐蝕穿孔外，還會降低管道中水的流速，從而降低冷卻水的冷卻效果。
硫酸鹽還原菌能使碳鋼和低合金鋼產(chǎn)生點蝕，生成黑色的硫化鐵沉積物。
硫氧化菌能把元素硫或其他還原態(tài)的硫化物氧化為硫酸，使介質(zhì)的pH值降低。
其它好氧菌因產(chǎn)生有機酸，因此也具有不同程度的腐蝕作用。
二、不銹鋼
不銹鋼，即使含鉬量達4.5%的奧氏體不銹鋼也會發(fā)生微生物腐蝕。
不銹鋼微生物腐蝕的特征是點蝕，最常遇到的則是在不銹鋼的焊件上。有時微生物可使不銹鋼先以晶間腐蝕開始，最終成為氯化物的應力腐蝕破裂。蝕孔和裂紋主要發(fā)生在焊縫的熱影響區(qū)和應力區(qū)。
除嘉氏鐵桿菌，從失效的不銹鋼管上含腐蝕產(chǎn)物的黏泥中已分離出氣桿菌（Aerobacter）、梭菌（Closridium）、黃桿菌（Flavobacterium）、芽孢桿菌（Bacillus）、脫硫弧菌（Desulfovibrio）和臘腸形脫硫弧菌（Desulfotomacuium）。
有硫酸鹽還原菌活動的厭氧介質(zhì)中，不銹鋼的微生物腐蝕形態(tài)只要是點蝕和晶間腐蝕。硫酸鹽還原菌曾使904L奧氏體不銹鋼制造的海水換熱器水室的法蘭處發(fā)生縫隙腐蝕和點蝕。蝕孔呈墨水瓶狀。
三、銅和銅合金
銅腐蝕后生成的銅離子或銅鹽對微生物有一定的毒性，但也存在著耐銅離子的細菌。例如，氧化硫硫桿菌（Thiobacillus thiooxidans）能在銅離子濃度高達2%的溶液中生長。
假單胞菌（Pseudomonas）可使銅合金在海水中的腐蝕速度增大約20倍。
硫酸鹽還原菌也會腐蝕銅或銅合金。硫酸鹽還原菌曾使海水管道系統(tǒng)中銅鎳合金的焊接區(qū)和熱影響區(qū)發(fā)生孔蝕和選擇性腐蝕。
在核電站的主凝汽器、給水加熱器、各種小型換熱器、泵和閥門中，廣泛使用著各種銅合金（其中包括白銅、黃銅、鋁青銅和海軍黃銅）。雖然銅對一般的污垢生物是有毒的，但這些銅合金對微生物腐蝕仍是敏感的。在核電站的冷卻水等系統(tǒng)中，人們曾遇到一些由于微生物活動影響而發(fā)生地銅合金的點蝕、選擇性腐蝕和氨引起的應力腐蝕開裂的事例。
四、鎳和鎳合金
鎳合金耐微生物腐蝕的能力較強，但也能產(chǎn)生嚴重的點蝕。例如嗜熱菌（Thermusaquarius）可使Ni201受到嚴重腐蝕。
在用河水作直流冷卻水的系統(tǒng)中，用鎳管制作的換熱器曾發(fā)生由硫酸鹽還原菌引起的腐蝕穿孔。穿孔的鎳在冷卻水一側(cè)的管壁上有無數(shù)的蝕孔。在該冷卻水系統(tǒng)中，一些由銅鎳合金管和鎳鉬合金管組成的換熱器的管壁也曾發(fā)生微生物引起的孔蝕，但孔蝕的程度比鎳管要輕一些。
在含有假單胞菌的冷卻水中，由蒙乃爾合金制造的換熱器曾發(fā)生嚴重的點蝕。
五、鈦和鈦合金
鈦合金是所有常用耐蝕金屬中惟一已知有耐微生物腐蝕能力的合金。
六、非金屬材料
一些專門“食”烴類或有機涂料的微生物能損壞有機涂層。例如假單胞菌可以破壞含氧化亞銅和三丁基錫化合物的涂料而使基體金屬腐蝕。
由于能產(chǎn)生硫酸，硫氧化菌可以使混凝土迅速破壞。
真菌可將木材的纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖而損壞冷卻水系統(tǒng)中的木質(zhì)構(gòu)件。
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